二、X線成像的基本原理
X線之所以能使人體在熒屏上或膠片上形成影像,一方面是基于X線的特性,即其穿透性、熒光效應(yīng)和攝影效應(yīng);另一方面是基于人體組織有密度和厚度的差別。由于存在這種差別,當(dāng)X線透過人體各種不同組織結(jié)構(gòu)時,它被吸收的程度不同,所以到達熒屏或膠片上的X線量即有差異。這樣,在熒屏或X線上就形成黑白對比不同的影像。
因此,X線影像的形成,應(yīng)具備以下三個基本條件:首先,X線應(yīng)具有一定的穿透力,這樣才能穿透照射的組織結(jié)構(gòu);第二,被穿透的組織結(jié)構(gòu),必須存在著密度和厚度的差異,這樣,在穿透過程中被吸收后剩余下來的X線量,才會是有差別的;第三,這個有差別的剩余X線,仍是不可見的,還必須經(jīng)過顯像這一過程,例如經(jīng)X線片、熒屏或電視屏顯示才能獲得具有黑白對比、層次差異的X線影像。
人體組織結(jié)構(gòu),是由不同元素所組成,依各種組織單位體積內(nèi)各元素量總和的大小而有不同的密度。人體組織結(jié)構(gòu)的密度可歸納為三類:屬于高密度的有骨組織和鈣化灶等;中等密度的有軟骨、肌肉、神經(jīng)、實質(zhì)器官、結(jié)締組織以及體內(nèi)液體等;低密度的有脂肪組織以及存在于呼吸道、胃腸道、鼻竇和乳突內(nèi)的氣體等。
當(dāng)強度均勻的X線穿透厚度相等的不同密度組織結(jié)構(gòu)時,由于吸收程度不同,因此將出現(xiàn)如圖1-1-2所示的情況。在X線片上或熒屏上顯出具有黑白(或明暗)對比、層次差異的X線影像。
在人體結(jié)構(gòu)中,胸部的肋骨密度高,對X線吸收多,照片上呈白影;肺部含氣體密度低,X線吸收少,照片上呈黑影。
圖1-1-2 不同密度組織(厚度相同)與X線成像的關(guān)系
X線穿透低密度組織時,被吸收少,剩余X線多,使X線膠片感光多,經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)還原的金屬銀也多,故X線膠片呈黑影;使熒光屏所生熒光多,故熒光屏上也就明亮。高密度組織則恰相反
病理變化也可使人體組織密度發(fā)生改變。例如,肺結(jié)核病變可在原屬低密度的肺組織內(nèi)產(chǎn)生中等密度的纖維性改變和高密度的鈣化灶。在胸片上,于肺影的背景上出現(xiàn)代表病變的白影。因此,不同組織密度的病理變化可產(chǎn)生相應(yīng)的病理X線影像。